Antioxidant system of ginseng under stress by cadmium

Toxic levels of Cd can cause protein denaturation and oxidative stress, which result in membrane damage, enzimatic activity changes and other metabolic damage. Some plants may show alteration in the activity of their antioxidant enzymes as a heavy metal tolerance mechanism. This study aims at evaluating the role of enzymes of the antioxidant system in adaptive responses of the accumulator P. glomerata species to levels of cadmium (Cd). Plants were cultivated in nutrient solutions containing concentrations of Cd in the form of CdSO4 (0, 45 and 90 µmol L-1), for 20 d. Cd concentrations and yields of root and shoot dry matter were determined at the end of the experiment. Malondialdehyde (MDA) production and the activities of antioxidant enzymes were determined after days 1, 12 and 20. Higher Cd concentrations in tissues of P. glomerata were found to reduce biomass production in both roots and shoots. The lipid peroxidation rates in leaves and roots were smaller at the start of the experiment for all Cd levels. Superoxide dismutase (SOD) activity increased in leaves on day 1 and in roots on day 20 as Cd levels increased. Cd stress induced an increase in the activity of APX in leaves, whereas in roots ascorbate peroxidase (APX) activity was reduced at high concentration of Cd. At the end of the experiment, catalase (CAT) activity in leaves was reduced as Cd concentration increased. Nevertheless, the glutathione reductase (GR) and guaiacol peroxidase (GPX) activities increased. In roots, GR activity was reduced on days 1 and 20

Evolved carbon dioxide and nitrogen mineralization in a Dark-Red Latosol with different managements

Este trabalho foi elaborado com o objetivo de verificar o efeito das palhas de milho e lab-lab, dos tipos de manejos do solo e da presença de uma fonte externa de N, no evolvimento de CO2 e na mineralização de N. Usou-se um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico textura argilosa fase cerrado, da região de Sete Lagoas (MG), com histórico de uso envolvendo cinco anos sob plantio direto e plantio convencional com arado de disco e arado de aiveca. Amostras de solo (0-20 cm) foram incubadas a 25ºC durante 55 dias, na presença e na ausência de palhada residual e de fonte externa de N aplicada no início e 25 dias após. De modo geral, a palhada de milho apresentou maior taxa de CO2 evolvido do que o lab-lab (935 e 764 mg CO2 g-1 solo, respectivamente). O tipo de palhada residual influenciou mais o evolvimento de CO2 do que os manejos de solo. A adição de N aumenta a taxa de CO2 evolvida, apenas quando N é aplicado no início do período de incubação. A disponibilidade de N e o tempo de imobilização são alterados pela relação C/N da palhada incorporada e pelo preparo do solo.The objective of this work was to verify the influence of different types of straw (maize and lablab) and soil management on evolving CO2 and N mineralization. A dystrophic clayey Dark-Red Latosol under Cerrado from the region of Sete Lagoas, MG, Brazil, was cultivated during five years with no-tillage, disc-plow and moldboard-plow. Soil samples (0-20 cm) were incubated at 25ºC during 55 days, with and without N fertilizer applied at the beginning and 25 days afterwards. As a general rule, the maize straw had higher rates of evolved CO2 than the lablab (935 e 764 mg CO2 g-1 soil, respectively). The type of straw influenced the amount of CO2 evolved more than the type of soil management did. Nitrogen addition increases the rate of CO2 evolved only when applied at the beginning of the incubation period. The N availability and the duration of the immobilization are modified by the C/N ratio and by the type of soil management

Efeitos dos rejeitos da indústria de zinco na anatomia e crescimento de plantas jovens de Salix humboldtiana Willd: (salgueiro)

A poluição por metais pesados, gerada principalmente pelas atividades de mineração e industrial, exige estudos que possibilitem a recuperação de áreas contaminadas. Foram estudadas respostas de crescimento e características anatômicas de plantas jovens de salgueiro cultivadas em solo multicontaminado por metais pesados. As plantas foram cultivadas em três níveis de misturas de solo contaminado: 0%; 15% e 30% (v/v), durante 60 dias. No maior nível de contaminação foi observado menor produção de matéria seca das raízes e da parte aérea e menor crescimento das raízes. Nesta condição, as raízes apresentaram maior espessura da epiderme, exoderme e endoderme e menor número de elementos condutores de xilema. As folhas apresentaram modificações no número de elementos condutores de xilema, na densidade e diâmetro dos estômatos, e na espessura da epiderme, endoderme, colênquima e do mesofilo

Efeitos dos rejeitos da indústria de zinco na anatomia e crescimento de plantas jovens de Salix humboldtiana Willd: (salgueiro)

A poluição por metais pesados, gerada principalmente pelas atividades de mineração e industrial, exige estudos que possibilitem a recuperação de áreas contaminadas. Foram estudadas respostas de crescimento e características anatômicas de plantas jovens de salgueiro cultivadas em solo multicontaminado por metais pesados. As plantas foram cultivadas em três níveis de misturas de solo contaminado: 0%; 15% e 30% (v/v), durante 60 dias. No maior nível de contaminação foi observado menor produção de matéria seca das raízes e da parte aérea e menor crescimento das raízes. Nesta condição, as raízes apresentaram maior espessura da epiderme, exoderme e endoderme e menor número de elementos condutores de xilema. As folhas apresentaram modificações no número de elementos condutores de xilema, na densidade e diâmetro dos estômatos, e na espessura da epiderme, endoderme, colênquima e do mesofilo

Crescimento e teor de metais de mudas de espécies arbóreas cultivadas em solo contaminado com metais pesados Growth and metal concentration of seedlings of woody species in a heavy metal contaminated soil

O objetivo do trabalho foi avaliar o teor de metais pesados e o crescimento de mudas de 20 espécies arbóreas tropicais em solo com elevado grau de contaminação com metais pesados. Em casa de vegetação, as mudas foram transplantadas para vasos contendo 3,3 kg de misturas com diferentes proporções (0, 20, 40 e 60% v/v) de solo contaminado. Verificou-se comportamento diferenciado das espécies quanto à inibição de crescimento e aos teores de metais na raiz e na parte aérea em decorrência da contaminação. Com base na produção de matéria seca da parte aérea, concluiu-se que apenas Myrsine umbellata, Cedrella fissilis, Tabebuia impetiginosa e Copaifera langsdorffii não foram afetadas pela contaminação, enquanto Hymenaea courbaril, Mimosa caesalpiniaefolia, Acacia mangium e Platypodium gonoacantha sofreram pequeno impacto. As demais espécies foram muito inibidas pela contaminação do solo, o que é causado pela absorção, na maioria dos casos, de Zn e Cd. Várias espécies apresentaram elevada capacidade de reter esses metais nas raízes, evitando sua translocação para a parte aérea.<br>The objective of the paper was to evaluate metal content and ability to grow in soil with excess of heavy metals of seedlings of 20 woody species. In the greenhouse, seedlings were transplanted to pots with 3.3 kg of soil-mixes with different proportions (0, 20, 40, 60% v/v) of a heavy metal contaminated soil. It was found that plant species behaved differently in terms of growth inhibition and metal content in the shoots and roots. Based upon the dry matter yield, only Myrsine umbellata, Cedrella fissilis, Tabebuia impetiginosa and Copaifera langsdorffii were not affected by increasing contamination, whereas Hymenaea courbaril, Mimosa caesalpiniaefolia, Acacia mangium and Platypodium gonoacantha were only slightly affected by it. All the other species were highly inhibited by the excess of metals in the soil, being such effects related, in most cases, to high uptake of Zn and Cd. Several species were able to retain large quantities of these metals in the roots, therefore avoiding their translocation to shoots

Ecophysiological and anatomical changes due to uptake and accumulation of heavy metal in Brachiaria decumbens

The growth and developmental characteristics of grasses and their high biodiversity make such plants suitable for remediation of areas contaminated by heavy metals. Nevertheless, heavy metal toxic effect on the plants may cause alteration in their metabolic pathways, such as photosynthesis, respiration, and growth, modifying plant anatomy. This work aimed to evaluate the effect of levels of soil contamination (0, 7.5 % and 15 % m³ m-3) on biomass production, on photosynthetic characteristics and on anatomical changes in roots and leaves of brachiaria (Brachiaria decumbens Stapf.). After seeds were planted, seedlings were uprooted and replanted in vases containing soil at different contamination levels, being left to rest for 120 days. At the end of that time, plants presented reduced yield of root and shoot dry matter, contents of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and potential photosynthesis with increased of soil contamination. The cell layers of endodermis and exodermis in the root tissues and the cell walls of the xylem and cortical parenchyma all thickened as contamination increased. In the leaf tissues, the adaxial and abaxial epidermis presented increased thickness while the leaf blade presented reduced thickness as contamination increased with consequent change in the root growth rate. In general, the effects of heavy metal increased with the metal concentration. Some results indicate that B. decumbens seems to have some degree of heavy metal tolerance